(来学网)两个大小不同的器皿用均匀的细管水平相连,管内有一水银滴做活塞,大器皿装氧气,小器皿装氢气。当温度相同时,水银滴静止于细管中央,则此时两种气体中(  )。
  • A.
    (来学网)氢气的密度大
  • B.
    (来学网)密度一样大
  • C.
    (来学网)氧气的密度大
  • D.
    (来学网)无法判断
正确答案:
C
答案解析:
【解析】由水银滴静止可知,水银滴两端所受的压力F相等。由于均匀的细管的横截面积相等,由压强公式P=F/S可知,水银滴两端所受的压强P相等,即水银滴两端器皿的气体的压强P也相等。
设理想气体的压强为P,体积为V,温度为T,质量为m,摩尔质量为M,摩尔数为ν=m/M,摩尔气体常量为R,则理想气体状态方程为PV=(m/M)RT。由此公式可以得到理想气体的密度公式为:
由于水银滴两端器皿的气体的压强P相等,温度T相等,氧气的摩尔质量M大于氢气的摩尔质量M,所以,氧气的密度大于氢气的密度,故选择答案C。
【点评】本题主要运用力学知识判断水银滴两端器皿的气体的压强P相等,用理想气体状态方程PV=(m/M)RT,推导出理想气体的密度公式,然后根据已知条件即可得到正确答案。